第7章 现代生物进化理论.doc

第7章 现代生物进化理论第1节 现代生物进化理论的由来一、拉马克的进化学说1．内容（1）生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的这对当时人们普遍信奉的神创造成一定冲击，因此具有进步意义2）生物是由低等到高等逐渐进化的拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体3）对于生物进化的原因，他认为：一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测2．局限性（1）用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持（2）过于强调环境的变化直接导致物种的改变实际上环境的变化如果未引起遗传物质的变化，就不会使生物发生可遗传的变异3．意义（1）第一次提出比较完整的进化学说（2）反对神创论和物种不变论二、达尔文自然选择学说达尔文自然选择学说的内容：过度繁殖；生存斗争；遗传变异；适者生存1．达尔文自然选择学说的主要内容1）过度繁殖——生物生存的条件、选择的基础 生物体普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代，不同个体间有一定的差异2）生存斗争——进化的动力、外因、条件 大量的个体由于资源空间的限制而进行生存斗争在生存斗争中大量个体死亡，只有少数的个体生存下来。

生存斗争包括三方面：①生物与无机环境的斗争；②种内斗争；③种间竞争 生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存是有利的，并推动生物的进化3）遗传变异——进化的内因在生物繁殖的过程中普遍存在着遗传变异现象，生物的变异是不定向的，有的变异是有利的，有的是不利的，其中具有有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜生存下去，反之，具有不利变异个体就容易被淘汰4）适者生存——选择的结果达尔文把适者生存，不适者被淘汰叫自然选择自然选择只选择适应环境的变异类型，通过多次选择，使生物的微小有利变异通过繁殖遗传给后代，得以积累和加强，使生物更好的适应环境，逐渐产生了新类型所以说变异是不定向的，但自然选择是定向的，决定着进化的方向2．达尔文认为长颈鹿的进化原因原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）3．达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义（1）先进性：它论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释2）局限性①对于遗传和变异的本质未能作出科学的解释。

②对于生物进化的解释也局限于个体水平③强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发的现象4．达尔文的自然选择学说的内在联系（1）过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争2）变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因因此遗传和变异是生物进化的内在因素（基础）3）自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力4）适者生存是自然选择的结果 注意： 变异是不定向的，自然选择是定向的，决定着生物进化的方向三、达尔文以后的进化理论随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质获得性遗传的观点被摈弃关于自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体为单位，发展到以种群为基本单位这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说第2节 现代生物进化理论的主要内容一、种群基因频率的改变与生物进化1．种群是生物进化的基本单位（1）种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体叫种群 种群特点：种群中的个体不是机械的集合在一起，而是通过种内关系组成一个有机的整体，个体间可以彼此交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。

2）基因库：种群全部个体所含的全部基因叫做这个种群的基因库，其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分3）基因频率：是指一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比例（以二倍体为例）基因频率=2．基因频率的计算方法（以二倍体为例）：（1）例如：从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和101）通过基因型计算基因频率：A基因频率＝（2×30+60）÷（2×100）=60%，a基因频率＝1-60%=40%或者：（60+2×10）÷（2×100）=40%2）通过基因型频率计算基因频率：种群中一对等位基因的频率之和等于1，种群中基因型频率之和等于1基因型频率= 一个基因的频率=该基因纯合子基因型的频率+ 1/2杂合子的基因型的频率例如：AA基因型频率为30/100=0.3，Aa基因型频率为60/100=0.6；aa基因型频率为10/100=0.1；则A基因频率＝0.3+1/2×0.6=60%；a基因频率=0.1+1/2×0.6=40%2）两者联系：1）种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于12）一个基因的频率=该基因纯合子基因型的频率+ 1/2杂合子的基因型的频率。

3．突变和基因重组产生进化的原材料 可遗传的变异：基因突变、染色体变异、基因重组突变包括：基因突变和染色体变异突变的有害或有利不是绝对的，取决于生物的生存环境4．自然选择决定生物进化的方向 生物进化的实质是基因频率的改变二、隔离与物种的形成1．物种的概念1）物种：指分布在一定的自然区域，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物2）隔离：指同一物种不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象包括：a、地理隔离：由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间不能相遇而不能交配如: 东北虎和华南虎）——量变b、生殖隔离：种群间的个体不能自由交配或交配后不能产生可育的后代——质变 生殖隔离有3种情况：不能杂交；杂交不活；活而不育注：一个物种的形成必须要经过生殖隔离，但不一定经过地理隔离，如多倍体的产生2．种群与物种的区别与联系（表7）表7种群物种概念生活在一定区域的同种生物的全部个体能够在自然状况下相互交配并且产生可育后代的一群生物范围较小范围内的同种生物的个体分布在不同区域内的同种生物的许多种群组成判断标准种群必须具备“三同”；即同一时间、同一地点、同一物种①主要是形态特征和能否自由交配并产生可育后代；②不同物种间存在生殖隔离联系一个物种可以包括许多种群，同一个物种的多个种群之间存在着地理隔离，长期发展下去可成为不同亚种，进而可能形成多个新种。

地理隔离 阻断基因交流 不同的突变基因重组和选择 基因频率向不同方向改变 种群基因库出现差异 差异加大 生殖隔离 新物种形成三、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化（1）概念：不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展2）原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响a.生物与生物之间的共同进化：如某种兰花和专门为它传粉的蛾；捕食者和被捕食者b.生物与无机环境之间的共同进化：厌氧生物 需氧生物2．生物多样性的形成（1）生物多样化的内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性1）基因多样性：指地球上所有生物所拥有的全部基因基因多样性（即遗传多样性），是由构成基因的脱氧核苷酸排列顺序的多样性决定的基因通过转录和翻译，其多样性就可以反映到蛋白质分子的空间结构上，进而反映出生物性状的多样性2）物种多样性：是指地球上所有的植物、动物和微生物，强调物种的变异性3）生态系统多样性：是指地球上各种各样的生态系统生态系统组成成分的多样性→营养结构的复杂性→自动调节能力的大小（2）生物多样性形成的进化历程1）关键点：真核生物出现后有性生殖方式的出现，生物进化速度明显加快；寒武纪大爆发：形成生态系统的第三极（消费者），对植物的进化产生影响；原始两栖类的出现：生物登陆改变着环境，陆地上复杂的环境为生物的进化提供了条件。

2）进化顺序简单 复杂； 水生 陆生； 低等 高等； 异样 自养； 厌氧 需氧； 无性 有性； 单细胞 多细胞； 细胞内消化 细胞外消化；三、生物进化理论在发展1．现代生物进化理论核心是自然选择学说2．现代生物进化理论的基本观点是：（1）进化的基本单位是种群，进化的实质是种群基因频率的改变2）物种形成的基本环节是：突变和基因重组——提供进化的原材料；（3）自然选择——基因频率定向改变，决定进化的方向；（4）隔离——新物种形成的必要条件3．现代生物进化理论与达尔文自然选择学说的比较共同点：都能解释生物进化的原因和生物的多样性、适应性不同点：①达尔文自然选择学说没有阐明遗传和变异的本质以及自然选择的作用机理，而现代进化论克服了这个缺点②达尔文自然选择学说着重研究生物个体的进化，而现代进化论则强调群体的进化，认为种群是生物进化的基本单位③在达尔文自然选择学说中，自然选择来自过度繁殖和生存斗争；而现代进化论中，则将自然选择归于基因型有差异的延续，没有生存斗争，自然选择也在进行四、各种论点的比较（见表8）表8神创论拉马克进化学说达尔文自然选择学说现代生物进化论主要观点生命起源于神的创造（物种不变论）用进废退获得性遗传1.遗传变异是自然选择的内因；2.过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争；3.变异一般是不定向的，定向的自然选择决定着生物进化的方向；4.生存斗争是自然选择的过程，是生物进化的动力；5.适者生存是自然选择的结果；6.自然选择过程是一个长期的、缓慢、连续的过程。

1、种群是生物进化和繁殖的基本单位2、生物进化的本质（或者标志）是基因频率的改变3、生物进化的原材料产生于：突变和基因重组4、生物进化的方向决定于自然选择（定向选择）5、物种形成的必要条件是隔离（生殖隔离和地理隔离）进步性1、第一个提出进化学说2、突破了神创论1、论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释2、揭示了生命的多样性和统一性3、打击了神创论跟物种不变论，为辨证唯物主义世界观提供了有力的武器1.在达尔文自然选择学说的基础上进一步发展2.进一步从分子水平阐明了自然选择对遗传变异的作用机理，强调群体进化，认为种群是生物进化的基本单位局限性获得性遗传具有很大的局限性1、对于遗传和变异的本质未能作出科学的解释2、对于生物进化的解释也局限于个体水平3、强调物种的形成是渐变的结果，不能解释物种大爆发的现象实 例上帝七日造万物、女娲补天食蚁兽、鼹鼠眼睛的退化、长颈鹿脖子的变长等等重新解释长颈鹿脖子变长 基因频率. 基因型频率. 哈代一温伯格定律一、概念　　　　1、基因频率：种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100%   其计算公式为：以A. a为例　　　　A基因频率＝ A／A+a ×100%　　a基因频率＝ a／A+a ×100%　　2、基因型频率：该基因型个体数/该种群的。